【技术实现步骤摘要】
实验室尺度天然气水合物分解有效渗透率模型选择方法
本专利技术属于天然气水合物分解数值仿真领域，具体涉及基于ComsolMultiphysics软件的实验室尺度数值模拟天然气水合物分解特征模型的建立，并选择最优有效渗透率模型实现模型计算结果与实验测量数据匹配，以进一步分析的方法。
技术介绍
天然气水合物在世界范围内的储量十分丰富，其碳含量是传统化石燃料总量的2倍以上。此外，与煤和石油等传统化石能源相比，其具有效率更高、更清洁的优点，所以天然气水合物作为一种现有传统能源的替代能源，越来越引起各个国家的关注和重视。天然气水合物的开采方法主要有降压法、热激法和抑制剂注入法，这三种方法的机理是通过改变温压条件或者改变水合物的相平衡曲线来破坏水合物的平衡状态使其分解。在这三种方法当中，降压法由于无需外来的能源、物质输入而最为经济。所以，降压开采被广泛应用于一系列开采实例中。实验室尺度进行天然气水合物的分解实验研究，对于理解水合物分解特征具有十分重要的作用。基于实验室尺度的分析和研究，可以探明影响水合物分解的诸多因素，如多孔介质物...
【技术保护点】
1.实验室尺度天然气水合物分解有效渗透率模型选择方法，其特征在于，包括步骤如下：/n1.1)建立描述岩心内天然气水合物分解的数值模拟平台；构造描述天然气水合物分解的守恒控制方程：达西定律描述流体运移，反应动力学控制水合物分解，状态方程计算物性参数，根据三大守恒定律构造数学模型；利用COMSOL自带的PDE模块，分设流动、温度、反应子模块，将构造数学方程输入，构建描述天然气水合物分解的数值模拟平台，并且进行调试；/n1.2)基于构造的模拟平台建立物理模型，并完成网格划分和求解设置：根据岩心的尺寸，利用Comsol的几何工具，在二维轴对称坐标下，绘制几何；设置模型的初始条件，包...
【技术特征摘要】
1.实验室尺度天然气水合物分解有效渗透率模型选择方法，其特征在于，包括步骤如下：
1.1)建立描述岩心内天然气水合物分解的数值模拟平台；构造描述天然气水合物分解的守恒控制方程：达西定律描述流体运移，反应动力学控制水合物分解，状态方程计算物性参数，根据三大守恒定律构造数学模型；利用COMSOL自带的PDE模块，分设流动、温度、反应子模块，将构造数学方程输入，构建描述天然气水合物分解的数值模拟平台，并且进行调试；
1.2)基于构造的模拟平台建立物理模型，并完成网格划分和求解设置：根据岩心的尺寸，利用Comsol的几何工具，在二维轴对称坐标下，绘制几何；设置模型的初始条件，包括温度、压力、饱和度，以及边界条件包括出口端压力、边界温度；采用映射分布的方法根据实际情况剖分网格；完成求解器设置包括计算步长、计算时间；
1.3)将有效渗透率作为控制变量，采用参数化扫描计算的方法计算在不同有效渗透率模型下该模型所得的产气数据与指定测点的温度分布数据；将产气数据和温度分布数据作为比较对象和判断依据，首先将计算所得产气数据与实测值进行对比，设定条件阈值，筛选在允许误差范围内的有效渗透率模型，再设置温度差异判断条件，从而确定能够准确反映实验的有效渗透率模型。
2.根据权利要求1所述的实验室尺度天然气水合物分解有效渗透率模型选择方法，其特征在于：在步骤1.1)中，基于三大守恒定律，建立描述天然气水合物开采的数值模型；多相流体运移由达西定律控制，水合物分解速率由一阶反应动力学决定；设定压力、温度、水饱和度以及天然气水合物饱和度作为主变量；具体如下：
对于多孔介质孔隙中的各相，得以下连续性方程：
t为时间项，φ为岩心孔隙度，以a表示相，分为G,L,H三相，分别代表气相、液相和水合物相，ρa为密度，Sa为各相饱和度，为水合物分解过程中各相的源汇项，包括分解导致的气体、液体的产生以及水合物相的消失，ua为气液两相的速度；
气、液两相建立组分守恒方程如下：
式中i为相中所包含的组分，即水和甲烷，ci,a为i组分在a相中所占的浓度，表示i组分在a相中的有效扩散系数,为源汇项，表示i组分在a相中的累积或消失；
对于a相流体，其速度可以用达西定律来表示：
式中Pa为各相的压力，Kf为在水...
【专利技术属性】
技术研发人员：王大勇，王子明，魏伟，王启林，宋永臣，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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